Quantitative Rekonstruktion des Klimas in Mitteleuropa während des MIS 3 basierend auf Multi-Proxy Daten präzise datierter Spaläotheme (Flowstones) aus der Bleßberg Höhle, Deutschland

• Antragsteller: Professor Dr. Denis Scholz
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449287287

Das letzte Glazial wies eine deutlich stärkere Klimavariabilität auf als das Holozän. Insbesondere das Marine Isotopenstadium (MIS) 3 (ca. 57-27 ka) war durch rapide Klimaschwankungen (die Grönland Interstadiale) gekennzeichnet. Diese zeigen eine schnelle Erwärmung gefolgt von einer allmählichen Abkühlung. Der Einfluss dieser Interstadiale auf Mitteleuropa ist bislang ungeklärt. Fragmentarische organische Ablagerungen, eingeschaltet zwischen anorganische glaziale Ablagerungen, aus dem westlichen Nordeuropa (>50° N) werden als Indiz für terrestrische Interstadiale angesehen. Entsprechende Pollenuntersuchungen deuten auf eine offene, baumlose Vegetation hin. Im mittleren Nordeuropa zeichnen sich Interstadiale typischerweise durch eine Tundrenvegetation mit wenigen Sträuchern und Bäumen aus. Eine exakte Zuordnung der terrestrischen Interstadiale (>50° N) zu bestimmten Grönland Interstadialen ist aufgrund von Datierungsunsicherheiten nicht möglich.Speläotheme haben großes Potenzial als Klimaarchive, insbesondere weil sie mit der 230Th/U-Methode sehr präzise datiert werden können. Speläotheme aus dem MIS 3 wurden bislang erst in drei Höhlen in Europa nördlich von 47° N gefunden. In zwei dieser Höhlen sind die Untersuchungen auf Datierungen beschränkt, und es wurden keine Klimaproxy-Zeitreihen erstellt. Daher gibt es bisher nur eine einzige europäische Proxy-Zeitreihe aus Speläothemen (>47° N), die auf zwei Phasen zwischen ~52 und ~51 sowie ~47 und 43 ka begrenzt ist. Dies deutet darauf hin, dass das Klima während großer Teile des MIS 3 zu kalt und/oder zu trocken war, um Speläothemwachstum nördlich der Alpen zu ermöglichen.Wir beantragen die Untersuchung zweier Speläotheme aus der Bleßberg Höhle (Ostdeutschland). Diese Flowstones zeigen mehrere Wachstumsphasen während des MIS 3, die in anderen Speläothemen aus Mitteleuropa bisher noch nicht nachgewiesen wurden. Sie bieten daher die einzigartige Möglichkeit, präzise datierte Klimainformationen für diese Phasen, welche den Einfluss der Grönland Interstadiale in Mitteleuropa widerspiegeln, zu erhalten. Aufgrund der Lage der Bleßberg Höhle jenseits von 50° N, nördlich der Grenze der Waldentwicklung in Mitteleuropa im MIS 3, ist dies von besonderem Interesse.Wir werden präzise datierte Multi-Proxy-Zeitreihen für das MIS 3 und das Spätglazial erstellen (d13C, d18O, Spurenelemente, Sr-Isotope, dD und d18O an Flüssigkeitseinschlüssen). Weiterhin werden wir eine innovative Kombination aus Höhlenmonitoring, Klimamodellierung mit Isotopen sowie Modellierung der Prozesse im Boden und Karst nutzen, um ein besseres Verständnis der Prozesse zu erhalten, welche die Proxy-Signale beeinflussen. Dies sollte eine quantitative Rekonstruktion der Klimavariabilität während des MIS 3 ermöglichen. Wir werden die erstellten Zeitreihen mit Holozänen Zeitreihen aus der Bleßberg Höhle und anderen globalen und regionalen Zeitreihen vergleichen, um die räumliche Variabilität und potenzielle Telekonnektionen zu rekonstruieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Sebastian Breitenbach
• Mitverantwortliche: Privatdozentin Dr. Elisabeth Eiche; Privatdozent Dr. Norbert Marwan; Dr. Birgit Plessen; Professor Dr. Holger Tost; Dr. Hubert Vonhof